Čína razí nejhlubší podmořský železniční tunel. Rekord je překonán

Na jihu Číny vzniká tunel, který má propojit velká města a stát se novým symbolem tamních inženýrských ambicí.

Celá stavba probíhá výhradně pod vodou v geologicky náročném prostředí. Přesto čínští inženýři již dosáhli rekordní hloubky přes 113 metrů pod dnem ústí Perlové řeky.

Nová vysokorychlostní magistrála pod řečním dnem

Tunel je součástí nové vysokorychlostní železniční trasy spojující Shenzhen a Jiangmen v provincii Guangdong. Celková délka trasy činí přibližně 116 kilometrů a zapadá do většího železničního koridoru táhnoucího se podél čínského pobřeží.

Cíl je naprosto konkrétní: zkrátit cestovní dobu mezi rychle rostoucími metropolemi na méně než hodinu a ještě pevněji provázat oblast označovanou jako Ekonomická zátoka – zahrnující mimo jiné Shenzhen, Hongkong a Macao.

Nový tunel pod ústím Perlové řeky již překonal hloubku 113 metrů pod dnem, přičemž cílová úroveň je přibližně 116 metrů – jde o jeden z nejhlouběji ražených podmořských železničních tunelů na světě.

Gigantický tunelovací stroj v hlavní roli

Srdcem celého projektu je obrovský tunelovací stroj pojmenovaný Shenjiang-1, navržený a zkonstruovaný v Číně. Jedná se o několik set metrů dlouhou ocelovou „podzemní továrnu", která současně razí tunel, odvádí vyrubaný materiál a ukládá hotové díly ostění.

Stroj pracuje prakticky nepřetržitě a podle čínských státních médií se posádka nezastavuje ani o tradičních svátcích. Práce probíhají v nepřetržitém režimu, protože časové okno pro výstavbu trasy je přísně omezené a náklady na výpadek se počítají ve stovkách tisíc dolarů denně.

Shenjiang-1 má průměr přes 13 metrů. V praxi to znamená průřez umožňující uložení dvou kolejí vysokorychlostní železnice, technického prostoru a bezpečnostních systémů, jako jsou evakuační chodby a protipožární instalace.

Boj s obrovským tlakem vody

V hloubkách přesahujících 100 metrů nepředstavuje problém pouze tvrdá hornina, ale také kolosální tlak vody. Ten zatěžuje jak ocelový štít tunelovacího stroje, tak čerstvě vybudované ostění tunelu.

Aby se zabránilo zhroucení raženého prostoru a porušení konstrukce, používají inženýři propracovaný systém cirkulace speciální suspenze, hovorově zvané „bláto" – ve skutečnosti se jedná o přesně namíchanou směs vody, jílu a chemických přísad.

Hustá kapalina přiváděná před štít stroje stabilizuje čelbu, maže řeznou hlavu, snižuje tření a přebírá část tlaku vod ústí řeky, přičemž zároveň odvádí rozdrcené horniny kanály zpět na povrch.

Díky tomu může řezná hlava pracovat v relativně stabilních podmínkách, přestože nad strojem leží desítky metrů sedimentů a vody.

Geologický horský dráha pod Perlovou řekou

Samotné ražení tunelu takového průměru je výzvou samo o sobě. V tomto případě k tomu přistupuje mimořádně složitá geologická stavba území. Podmořský úsek mezi Dongguan a Guangzhou měří přibližně 13,7 kilometru a zahrnuje celých 13 různých geologických vrstev.

Na trase tunelovacího stroje se nacházejí jak měkké říční sedimenty, tak tvrdé horniny, několik typů smíšených hornin a nejméně šest aktivních zlomových zón. Pro obsluhu v kabině to znamená nutnost neustálé změny parametrů vrtání: tlaku výplachu, krouticího momentu štítu a rychlosti posunu.

• V měkkých sedimentech je třeba omezovat rychlost, aby nedocházelo k nadměrnému uvolňování zeminy.
• V tvrdších zónách roste opotřebení řezných nástrojů, takže postup bývá zpomalován.
• V oblastech zlomů je klíčové nepřetržité sledování vibrací a těsnosti ostění.

Každá změna druhu zeminy vyžaduje korekce – jinak tunelovací stroj riskuje zaseknutí nebo poškození. Právě proto na takových stavbách pracují celé týmy geologů, kteří průběžně analyzují vzorky výrubu a aktualizují modely podloží.

Výroba tunelu v pásovém režimu

Za řeznou hlavou vzniká v velmi krátkém časovém odstupu hotový železobetonový prstenec tunelu. Montážní ramena uvnitř stroje sahají po prefabrikovaných segmentech – tzv. voussoirs – a skládají je do kompletního kruhu.

Na jeden prstenec je potřeba devíti prvků o šířce přibližně dva metry každý. Po jejich spojení a utěsnění vzniká úsek trvalého ostění tunelu, který okamžitě přebírá tlak zeminy a vody.

Souběžné ražení a okamžitá montáž ostění umožňují udržovat stabilní tempo prací, zkracovat dobu realizace a snižovat riziko deformace čerstvě vybudovaného úseku.

Tento „pásový" způsob práce způsobuje, že stavba připomíná velkou, pomalu se pohybující výrobní linku procházející zemským nitrem – nikoli klasické staveniště, jaké známe z povrchu.

Hospodářská hodnota: rychlá spojení v deltě řeky

Projekt není jen ukázkou inženýrského mistrovství. Nová vysokorychlostní trasa má splnit velmi konkrétní ekonomické cíle. Oblast kolem Perlové řeky patří k nejhustěji zastavěným a nejbohatším průmyslově-technologickým zónám na světě, s velkými centry výroby elektroniky, logistiky a financí.

Zkrácení cestovní doby mezi Shenzhenem, Dongguanem, Guangzhou a Jiangmenem:

Efektivnější železnice přináší reálnou úsporu času pro miliony cestujících denně, snazší dojíždění pracovníků do nových průmyslových a kancelářských zón a také větší konkurenceschopnost přístavů a letišť v regionu.

Infrastruktura jako nástroj politiky a technologie

Pro Peking nejsou takovéto investice pouhou dopravní záležitostí. Vláda buduje image země jako lídra v oblasti pokročilého inženýrství a tunelových technologií, které lze následně exportovat v rámci smluv s dalšími státy.

Čínské stavební firmy mají v portfoliu dlouhé mosty, vysokorychlostní železniční tratě na náspech a viaduktech a nyní stále výrazněji zaznamenávají svou přítomnost v podmořských projektech. Čím složitější a spektakulárnější projekt se podaří realizovat doma, tím snazší je získat zakázky v zahraničí.

Co takový tunel v praxi mění

Pro obyvatele regionu znamená nový tunel především rychlejší a četnější vlaky. Doba dojíždění do práce se může zkrátit ze dvou hodin na několik desítek minut, což často otevírá cestu ke změně zaměstnání nebo místa bydliště bez nutnosti stěhovat celou rodinu.

Zřetelné jsou také dopady na místní ekonomiku: roste atraktivita území, která byla dříve považována za periferní, protože se najednou ocitají „jednu stanici rychlovlaku" od velkého centra. Tento efekt je dobře patrný všude tam, kde v posledních letech přibyly nové vysokorychlostní tratě – i v Evropě.

Na druhé straně tunel tohoto rozsahu vyvolává otázky ohledně bezpečnosti a údržby v příštích desetiletích. Udržování těsnosti, kontrola koroze, pravidelné revize ostění a větrací či protipožární zařízení vyžadují trvalé investice a specializované týmy.

Takovéto stavby se budují s výhledem na nejméně 100 let provozu. Již ve fázi projektu je tedy nutné počítat s místem pro nové kabely, komunikační systémy, měřicí senzory a dokonce potenciální inspekční roboty, které teprve vzniknou. Železniční tunel se tak v praxi stává dynamickou infrastrukturou, kterou je třeba přizpůsobovat měnícím se technologiím dopravy a bezpečnosti – a ne jen betonovým koridorem pod řečním dnem.